益阳梓怡小区小高层住宅筏板基础的设计探讨.pdf

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1、益阳梓怡小区小高层住宅筏板基础的设计探讨夏岁烈(益阳市建筑设计院，湖南益阳413000)摘要：本文结合工程实例，对小高层建筑基础的选型和平板式筏板基础的结构设计进行介绍，阐述了运用上部结构、基础和地基共同作用的分析原理，对筏板基础内力进行分析的有限元法，具有一定的参考价值。关键词：高层建筑；基础选型；筏板基础；设计中图分类号：TU972文献标识码：B文章编号：1672—40ll(2010)03—0047—020前言筏板基础能够成为多、高层建筑常用的基础形式，是由这种基础形式所具有的一些特点决定的，筏板基础

2、既能充分发挥地基承载力，调整不均匀沉降，又能满足停车库的空间使用要求，成为较理想的基础型式。筏板基础主要构造形式有平板式筏板基础和梁板式筏板基础，平板式筏板基础由于施工简单，在多、高层建筑中得到广泛的应用。1-I-程地质概况益阳梓怡小区E1栋小高层住宅楼，位于小区东南角，建筑定位见小区总图。该工程占地面积l592．6Ill2，总建筑面积23247．8m2，其中地下室4854．8rtl2，地上18393．0m2。建筑层数、高度：地下一层，地上12层，建筑高度36．35m。结构形式为框架结构，抗震设防烈度为6

3、度，底板为筏板基础。根据岩土工程勘察报告，场地土层分布自上而下分别为：①人工填土层，厚度0．5nl一3．0Ill；②冲洪积土层，厚度0．60m；③可塑状残积土层，厚度1．6111—8．30m，标贯击数为8击～16击；④硬塑状残积土层，厚度2．2nl一12．0Ill，标贯击数为18击一29击；⑤岩石全风化带，厚度2．加m一8．60m，标贯击数为30击一46击；⑥岩石强风化带，厚度0．6Ill～12．0Ill，标贯击数为50击一65击；⑦岩石中风化带，厚度1．10m一2．13nl，天然单轴极限抗压强度24．5

4、5MPa一49．55MPa；⑧岩石微风化带，厚1．0m—1．60in，天然单轴极限抗压强度43MPa一120MPa。2基础结构方案选择本工程基础总荷载重量约为450000kN，即要求地基平均承载力为201kPa。从地层剖面及岩土性质分析，地下室开挖后板底标高下的岩土层为硬塑状残积土。标贯击数为18击一29击，经深度及宽度修正后，地基承载力特征值fa，>300kPa，可满足要求。地基的验算包括地基承载力和变形两个方面，对于高层建筑，变形往往起着决定性的控制作用。本工程初步分析结果表明，建筑物沉降也可满足要求

5、，因此，决定采用天然地基的片筏基础。采用片筏基础既可以避免因打桩引起的试桩、排污等问题，又可以加快施工进度，还能适当降低工程造价。3筏板基础的结构设计3．1筏板基础的平面布置尽量使上部结构的荷载合力重心与筏板的形心重合。当受条件限制无法重合时，控制竖向荷载作用下基底边缘最大与最小压应力之比不大于1．2。当需将底板外挑时，要综合考虑各因素确定各边外挑尺寸，尽量减小偏心，以免基础端部基底反力过大而产生不利影响。本工程结构布置及荷载基本对称，根据承载力需要及初定的板厚，挑出宽度为边跨柱距的1／4—1／3。3．2

6、筏板基础的地基承载力验算假定地基均匀，筏板为刚性板，基底反力按直线分布，在竖向荷载作用下，基础底面压应力标准值按下式计算：PVK,m。=竿+等+警P～=学+等一等其中e。ey一竖向构件合力作用点的偏心距；W。、W。一基底截面抵抗矩。竖向荷载作用下，基础底面应力按下式控制：1PP广Vmax≤1．2‘PVminP阿～≤f，其中fa．一修正后的地基承载力特征值。风荷载或地震荷载组合下，基础底面应力按下式控制：M。P。=PP№+等≤1．玩(1．兢，)M。．PB=尸‰一蔷≥0其中k一调整后的地基抗震承载力。3．3筏

7、板基础厚度的确定筏板基础的厚度由抗冲切和抗剪强度确定，同时要满足抗渗要求，局部柱距及柱荷载较大时，可在柱下板底加墩或设置暗梁且配置抗冲切箍筋，来增加板的局部抗剪切能力，避免因少数柱而将整个筏板加厚。除强度验算控制外，还要求筏板基础有较强的整体刚度。一般经验是筏板的厚度按地面上楼层数估算，每层约需板厚50mm一80IIlHl。本工程地上12层，筏板厚度为1100mill；部分轴力较大的柱，柱下板底加墩，柱墩厚度为1600mm。3．4筏板基础的内力分析筏板基础的内力分析常用简化计算方法，其最基本的特点是将由上

8、部结构、基础和地基三部分构成的一个完整的静力平衡体系，分割成三个部分，独立求解。倒楼盖法是应用得最广泛的一种简化计算方法。倒楼盖法适用于地基比较均匀、筏板基础和上部结构刚度相对较大、柱轴力及柱距相差不大；其缺点是完全不能考虑基础的整体作用，也无法计算挠曲变形，夸大上部结构刚度的影响。上部结构、基础和地基三者的关系是相互影响、相互制约的关系。把上部结构、基础和地基三者作为一个共同工作的整体的计算方法，其最基本的假定是上部结构与基